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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR CONVEYING FUELS INTO A GASIFICATION REACTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/083417
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for conveying fuels into a gasification reactor (1), comprising a bulk-material container (2), a conveying pipe (3), into which a discharge of the bulk-material container (21) opens and which can be connected to a lateral supply opening (12) of the gasification reactor (1), and a mechanical conveying apparatus arranged in the conveying pipe (3). The conveying apparatus (4) is formed by a hydraulically drivable plunger (10) that is movably guided in a first, cylindrical section of the conveying pipe (19), wherein the conveying pipe (3) has an internal cross-section that is continuously reduced in the conveying direction of the fuel in order to form a compressing cone (11) in a second axial section (20).

Inventors:
RENSING MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/IB2013/002678
Publication Date:
June 05, 2014
Filing Date:
November 29, 2013
Export Citation:
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Assignee:
CARE BETEILIGUNGSVERWALTUNG GMBH (AT)
International Classes:
B65G25/08; C10J3/30; F23K3/12
Domestic Patent References:
WO1999034662A11999-07-15
WO1993000282A11993-01-07
Foreign References:
AT384822B1988-01-11
US20090183430A12009-07-23
US4650546A1987-03-17
AT405937B1999-12-27
Attorney, Agent or Firm:
KESCHMANN, Marc (AT)
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Claims:
Patentansprüche :

1. Vorrichtung zur Förderung von Brennstoffen in einen Vergasungsreaktor umfassend einen Schüttgutbehälter, ein Förderrohr, in das ein Austrag des Schüttgutbehälters mündet und das an eine seitliche Aufgabeöffnung des Vergasungsreaktors anschließbar ist und eine im Förderrohr angeordnete mechanische Fördereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung von einem hydraulisch antreibbaren, in einem ersten, zylindri- sehen Abschnitt (19) des Förderrohrs (3) verschieblich geführten Presskolben (10) gebildet ist und dass das Förderrohr (3) zur Ausbildung eines Verdichtungskonus (11) in einem zweiten axialen Abschnitt (20) einen sich in Förderrichtung des Brennstoffs kontinuierlich verringernden Innenquerschnitt aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite, den Verdichtungskonus (11) aufweisende Förderrohrabschnitt (20) an die Aufgabeöffnung (12) des Vergasungsreaktors (1) angeschlossen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite, den Verdichtungskonus (11) aufweisende Förderrohrabschnitt (20) als gesondertes, austauschbares Rohr¬ stück (5) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass der zweite, den Verdichtungskonus (11) aufwei¬ sende Förderrohrabschnitt (20) unter Zwischenschaltung eines Formstücks (13) an die Aufgabeöffnung (12) des Vergasungsreak- tors (1) anschließbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass ein den ersten Förderrohrabschnitt (19) bil¬ dendes Rohrstück und das zweite, austauschbare Rohrstück (5) durch ein einen Zwischenabschnitt des Förderrohres bildendes Passstück (14) miteinander verbunden sind, wobei bevorzugt das Passstück (14) in radialer Richtung aus dem Förderrohr (3) ausbaubar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Presskolben (10) nach dem Durchlaufen seines maximalen Arbeitshubes in Förderrichtung den Brennstoffeintrag in das Förderrohr (3) vollständig versperrt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderrohr (3) in einem der Aufgabeöffnung (12) des Vergasungsreaktors (1) benachbarten Endabschnitt von einem Kühlmantel (15) einer Kühlvorrichtung umgeben ist, wobei bevorzugt der Kühlmantel (15) zumindest den mit dem Verdichtungskonus (11) ausgebildeten Förderrohrabschnitt umgibt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Förderrohrabschnitt (19) mit einem quer zur Förderrichtung verschiebbaren Absperrschieber (18) versehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass das Förderrohr ' (3) einen Inertgasanschluss (28) aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche des Presskolbens (10) an einem in Förderrichtung ausfahrbaren Teil (25) des Presskolbens (10) ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schüttgutbehälter (2) einen Ablauf- trichter aufweist, wobei bevorzugt die in Förderrichtung gesehen vordere Wand (29) des Ablauftrichters einen Winkel von 0 -. 20°, bevorzugt 5 - 15° mit einer Normalen auf die Förderrohrachse einschließt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die in Förderrichtung gesehen hintere Wand (30) des Ablauf- trichters einen Winkel von 10 - 40°, bevorzugt 20 - 35° mit einer Normalen auf die Förderrohrachse einschließt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Austragsöff ung (21) des Ablauftrichters eine Auflockerungseinrichtung (27) für den Brennstoff vorgesehen ist, die bevorzugt eine Vielzahl von über den Umfang verteilten Lufteinblasöffnungen umfasst.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse des Förderrohrs (3) nach unten geneigt verläuft, wobei der von der Horizontalen aus gemessene Neigungswinkel bevorzugt zwischen 5 und 30° beträgt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Kühlmantel (15) eine Kühlflüssigkeitszulauf (16) und eine Kühlflüssigkeitsablauf (17) angeschlossen sind, wobei ein Tem¬ peraturfühler (31) zum Messen der Temperatur der aus dem Kühl¬ mantel (15) über den Kühlflüssigkeitsablauf (16) abgezogenen Kühlflüssigkeit vorgesehen ist, dessen Messwerte einer Steuer¬ vorrichtung (32) zugeführt sind, die mit dem Antrieb einer Kühlflüssigkeitspumpe (33) zusammenwirkt, um die pro Zeitein¬ heit geförderte Kühlflüssigkeit (17) in Abhängigkeit von der gemessenen Kühlflüssigkeitstemperatur zu steuern.

16. Vergasungsanlage (1) umfassend eine Vergasungszone (6) für die Aufnahme eines stationären Bettes (7) und eine Verbren- nungszone für die Aufnahme eines Wirbelbettes, wobei die Vergasungszone (6) und die Verbrennungszone zur Ermöglichung eines Zirkulierens des Bettmaterials an zwei Stellen jeweils durch eine schleusenartige Einrichtung, wie eine Engstelle oder ein Siphon, miteinander verbunden sind, wobei die Vergasungszone eine Aufgabeöffnung (12) für das Aufgeben von Brennmaterial, eine Gasabfuhr und einen Düsenboden (9) zum Eindüsen von insbesondere Wasserdampf oder C02 aufweist und die Verbrennungszone eine Luftzufuhr für die Fluidisierung des aus der Vergasungszo- ne (6) in die Verbrennungszone eintretenden Bettmaterials aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fördervorrichtung (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 an die Aufgabeöffnung (12) angeschlossen ist, wobei bevorzugt die Fördervorrichtung (4) angeordnet ist, um den Brennstoff in oder auf das stationäre Bett (7) zu fördern.

Description:
Vorrichtung zur Förderung von Brennstoffen in einen Vergasungsreaktor

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Förderung von Brennstoffen in einen Vergasungsreaktor umfassend einen Schüttgutbehälter, ein Förderrohr, in das ein Austrag des Schüttgutbehälters mündet und das an eine seitliche Aufgabeöff ung des Vergasungsreaktors anschließbar ist, und eine im Förderrohr angeordnete mechanische Fördereinrichtung.

Die Erfindung betrifft weiters eine Vergasungsanlage umfassend eine Vergasungszone für die Aufnahme eines stationären Bettes und eine Verbrennungszone für die Aufnahme eines Wirbelbettes, wobei die Vergasungszone und die Verbrennungszone zur Ermöglichung eines Zirkulierens des Bettmaterials an zwei Stellen jeweils durch eine schleusenartige Einrichtung, wie eine Engstelle oder ein Siphon, miteinander verbunden sind, wobei die Vergasungszone eine Aufgabeöffnung für das Aufgeben von Brennmaterial, eine Gasabfuhr und einen Düsenboden zum Eindüsen von insbesondere Wasserdampf oder C0 2 aufweist und die Verbrennungszone eine Luftzufuhr für die Fluidisierung des aus der Vergasungszone in die Verbrennungszone eintretende Bettmaterials aufweist.

Eine Vergasungsanlage dieser Art ist aus der Patentschrift AT 405937 B bekannt geworden. Eine solche Vergasungsanlage kann dazu verwendet werden, um heterogene, biogene Brennstoffe und Kunststoffe zu verwerten und daraus ein möglichst stickstofffreies Brenngas mit hohem Brennwert oder Synthesegas zu gewin ¬ nen, das zur Stromerzeugung oder zur Synthese organischer Pro ¬ dukte geeignet ist. Dabei wird so vorgegangen, dass der Brennstoff in eine als stationäres Wirbelbett ausgebildete Verga ¬ sungszone, die durch Wasserdampf und/oder " C0 2 fluidisiert ist, eingebracht und durch Reaktion mit den Fluidisierungsgasen bzw.

G0NFIRMATI0N COPY dem Vergasungsmittel (Wasserdampf und/oder C0 2 ) und mit Hilfe der Wärme des Bettmaterials unter Luftabschluss entgast und teilweise vergast wird. Das dabei aufsteigende Produktgas wird abgezogen und das abgekühlte Bettmaterial gelangt mit dem nicht vergasten Restbrennstoff über schleusenartige Vorrichtungen, wie z.B. eine Engstelle in die Verbrennungszone. In der Verbrennungszone wird das Bettmaterial mit dem Restbrennstoff durch Luft unter Bildung eines schnellen zirkulierenden Wirbelbettes fluidisiert und der Restbrennstoff verbrannt. Das Bett- material wird nach Abscheidung vom Verbrennungsabgas in einem Zyklon über schleusenartige Vorrichtungen, wie z.B. einen Siphon auf die stationäre Wirbelschicht der Vergasungszone aufge- geben. Durch die Verwendung eines katalytisch wirkenden Bettmaterials, insbesondere auf Nickel- und/oder Niobbasis, lässt sich das bei der Entgasung und Vergasung gebildete Gas veredeln, indem praktisch nur mehr CO, C0 2 und H 2 als brennbare Bestandteile, sowie Wasserdampf vorhanden sind oder ein methanreiches Gas mit hohem Brennwert erzeugt wird. Darüber hinaus lässt sich die Vergasungstemperatur von etwa 800°C auf 650°C absenken.

Die in der AT 405937 B beschriebene Vergasungsanlage eignet sich für die Vergasung von kohlenstoffhaltigem Material, insbe- sondere von heterogenen oder biogenen Brennstoffen, wie zum Beispiel Biomasse, Kohle, Kunststoffe oder vorsortierter Müll, wobei ein Mischgas, welches CO, C0 2 , H 2 und eventuell CH 4 und höhere Kohlenwasserstoffe enthält, entsteht. Findet die ganze Vergasung in Gegenwart eines Nickel- oder Niobkatalysators statt, so werden auch die Kohlenwasserstoffe, wie zum Beispiel das CH 4 in CO und H 2 umgewandelt. Durch die Vermeidung von Luft ¬ zutritt lässt sich praktisch ein stickstofffreies Produktionsgas herstellen, welches einen hohen Heizwert aufweist. Die Zufuhr des meist als Schüttgut vorliegenden Brennstoffs in einen Vergasungsreaktor erfolgt in der Regel mit Hilfe einer mechanischen Fördereinrichtung. Die Fördereinrichtung muss hierbei einer Reihe von spezifischen, durch den Vergasungsreaktor vorgegebenen Anforderungen gerecht werden. Beispielsweise ist die Fördereinrichtung auf Grund der im Vergasungsreaktor herrschenden Temperaturen von bis .zu 800 °C einer hohen thermischen Belastung ausgesetzt, sodass auf eine ausreichende Kühlung der Fördereinrichtung zu achten ist. Weiters sollte die Fördereinrichtung einen Luftabschluss sicherstellen, um den Vergasungsprozess nicht zu beeinträchtigen. Weiters sollten konstruktionsbedingt ein niedriger Verschleiß und damit verbunden geringe Instandhaltungskosten gewährleistet sein. Schließlich ist es wünschenswert, wenn die Fördereinrichtung eine gute Dosierung des Brennstoffes erlaubt.

Beim Gegenstand der AT 405937 B erfolgt die Förderung in oder auf das stationäre Bett der Vergasungszone mit Hilfe einer Förderschnecke. Dies hat jedoch eine Reihe von Nachteilen, nämlich dass die Förderschnecke schlecht gekühlt werden kann und dass sie auf Grund des schwankenden Füllgrades der Schnecke keinen vollständigen Luftabschluss sicherstellt. Weiters ist die Förderschnecke störanfällig, was insofern nachteilig ist, als der Vergasungsreaktor bei jeder Störung zur Reparatur heruntergefahren werden muss.

Es besteht somit die Aufgabe, eine Fördereinrichtung für Vergasungsreaktoren zu schaffen, mit der alle Arten von biogenen Brennstoffen kontinuierlich transportiert und in den Vergasungsraum eingeschleust werden, können. Insbesondere soll die Einrichtung für die Förderung von Brennstoffen verschiedener spezifischer Gewichte und unterschiedlicher Zusammensetzungen in gleicher Weise geeignet sein. Weiters sollen die oben im Zusammenhang mit dem Schneckenförderer beschriebenen Nachteile vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Fördereinrichtung für Vergasungsreaktoren der eingangs genannten Art im Wesentlichen vor, dass die Fördereinrichtung von einem hydraulisch antreibbaren, in einem ersten, zylindrischen Abschnitt des Förderrohrs verschieblich geführten Presskolben gebildet ist und dass das Förderrohr zur Ausbildung eines Verdichtungskonus in einem zweiten axialen Abschnitt einen sich in Förderrichtung des Brennstoffs kontinuierlich verringernden Innenquerschnitt aufweist. Bevorzugt befindet sich der Verdichtungskonus im in Förderrichtung gesehen letzten Drittel des 2. Förderrohrabschnitts. Erfindungsgemäß wird somit eine hydraulische Förderung vorgeschlagen, die den Vorteil der geringen Instandhaltungskosten bei hoher Verfügbarkeit aufweist und außerdem eine gleichmäßige Dosierung erlaubt. Der hydraulische Antrieb ermöglicht die Aufbringung hoher, in Förderrichtung wirkender Kräfte, sodass der Brennstoff beispielsweise im Falle eines Vergasungsreaktors des in der AT 405937 B gezeigten Typs in die Oberfläche des Brennstoffbettes hinein geschoben werden kann, wodurch eine gute Vermischung im Wirbelbett gewährleistet ist und Pulsationen im Vergasungsraum vermieden werden. Der Brennstoff wird hierbei dem Vorschub entsprechend kontinuierlich mit gleichbleibender Geschwindigkeit gefördert. Der Rücklauf des Presskolbens wird dann mit einer schnellen Geschwindigkeit durchgeführt, um den nächsten Förderzyklus ohne große Unterbrechung zu erreichen.

Mit der erfindungsgemäßen hydraulischen Fördereinrichtung ist es möglich, Brennstoffe unterschiedlichster Beschaffenheit zu fördern, insbesondere Holzhackschnitzel, diverse Müllfraktio- nen, Kohle, weitere biogenen Stoffe aus der Landwirtschaft oder pastöse brennbare Abfälle aus der Papierindustrie.

Mit der erfindungsgemäßen hydraulischen Fördereinrichtung gelingt weiters in einfacher Weise ein Luftabschluss zum Vergasungsraum, der insbesondere durch die im Verdichtungskonus erfolgende Komprimierung des Brennstoffes verstärkt wird. Der Luftabschluss ist ein wesentlicher Faktor für die Güte des Vergasungsprozesses. Der Verdichtungskonus ist ein wichtiger Bestandteil der Vergasungseinheit, denn er regelt durch Verkleinerung des Öffnungsquerschnittes den Komprimierungsdruck bzw. verringert damit die LuftZwischenräume der verschiedenen Brennstoffe. Damit ist der Komprimierungsdruck auch ausschlaggebend für die Reinheit und Qualität des im Vergasungsreaktor hergestellten Gases. Durch die starke Komprimierung des Brennstoffes wird ein Brennstoffpfropfen innerhalb des Förderrohrs hergestellt, der einen hervorragenden und sicheren Luftabschluss darstellt .

Vorteilhaft ist es hierbei, wenn der Brennstoffpfropfen mög ¬ lichst nahe am Vergasungsreaktor angeordnet ist, d.h. der Luft- abschluss möglichst unmittelbar im Bereich der Aufgabeöffnung des Vergasungsreaktors erfolgt. Dadurch wird erreicht, dass die Strahlungswärme im Vergasungsreaktor nicht in den Bereich der Brennstoffförderung gelangt und damit zu einer übermäßigen thermischen Belastung der Fördereinrichtung führt und somit den Kühlungsaufwand erhöhen würde. Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung sieht daher vor, dass der zweite, den Verdichtungskonus aufweisende Förderrohrab ¬ schnitt an die Aufgabeöffnung des Vergasungsreaktors ange ¬ schlossen ist. Bevorzugt geht der Verdichtungskonus hierbei direkt in die Aufgabeöffnung über. Unterschiedliche Brennstoffe können verschiedene Komprimierungsgrade erfordern. Deshalb ist es besonders vorteilhaft, wenn der vom Verdichtungskonus zur Verfügung gestellte Komprimierungsgrad an den jeweiligen Brennstoff angepasst werden kann. Zu diesem Zweck sieht eine bevorzugte Weiterbildung vor, dass der zweite, den Verdichtungskonus aufweisende Förderrohrabschnitt als gesondertes, austauschbares Rohrstück ausgebildet ist. Für den Betrieb der Fördereinrichtung kann daher eine Mehrzahl austauschbarer Rohrstücke vorrätig gehalten werden, die jeweils einen Verdichtungskonus mit anderem Komprimierungsgrad aufweisen, und es kann je nach eingesetztem Brennstoff das Rohrstück mit dem jeweils passenden Komprimierungsgrad montiert werden .

Wenn das austauschbare Rohrstück bzw. der Verdichtungskonus unmittelbar in den Vergasungsreaktor mündet, ist es vorteilhaft, wenn der zweite, den Verdichtungskonus aufweisende Förderrohrabschnitt unter Zwischenschaltung eines Formstücks an die Aufgabeöffnung des Vergasungsreaktors anschließbar ist. Ein solches Formstück hat die Aufgabe die Vorderseite des Verdichtungskonus gegen allzu hohe Wärmebelastung zu schützen. Dies ist insbesondere dann günstig, wenn sich der Konus in der Höhe eines 'Wirbelschichtbettes des Vergasungsreaktors befindet, wo mit einer hohen Strahlungstemperatur von 850 - 950°C zu rechnen ist. Das Formstück hat außerdem die Aufgabe, einen Übergang zwischen dem Verdichtungskonus, der einen je nach dessen Konus ¬ winkel unterschiedlichen Öffnungsdurchmesser aufweist, und der Aufgabeöffnung des Vergasungsreaktors herzustellen. Zu jedem verschiedenen Konus gehört somit jeweils ein Formstück. Das Brennmaterial wird aus dem Verdichtungskonus über das Formstück in den Vergasungsreaktor gefördert, wobei das Formstück einen Innendurchmesser aufweisen kann, der sich in Förderrichtung vergrößert, um einen kontinuierlichen Übergang auf den Innen- durchmesser der Aufgabeöffnung des Vergasungsreaktors zu erreichen .

Um den Ein- und Ausbau des austauschbaren Rohrstücks zu erleichtern, sieht eine bevorzugte Weiterbildung vor, dass ein den ersten Förderrohrabschnitt bildendes Rohrstück und das zweite, austauschbare Rohrstück durch einen Zwischenabschnitt des Förderrohres bildendes Passstück miteinander verbunden sind. Das Passstück wird bei einem Wechsel des Verdichtungskonus entfernt, um den Verdichtungskonus aus seiner Endlage heraus ziehen zu können. In besonders vorteilhafter Weise ist das Passstück in radialer Richtung aus dem Förderrohr ausbaubar.

Da die Fördervorrichtung direkt in den Vergasungsreaktor mündet, in dem Temperaturen von bis zu 850 - 950°C herrschen, ist es vorteilhaft, die Fördervorrichtung zumindest in dem dem Vergasungsreaktor benachbarten Bereich zu kühlen, damit der Brennstoff nicht anfängt im Förderrohr zu vergasen. Gemäß einer bevorzugten Ausbildung sieht die Erfindung daher vor, dass das Förderrohr in einem der Aufgabeöffnung des Vergasungsreaktors benachbarten Endabschnitt von einem Kühlmantel einer Kühlvor ¬ richtung umgeben ist. Der Kühlmantel weist zumindest eine Kühlflüssigkeitszulauf und einen Kühlflüssigkeitsablauf auf und ist mit Kühlflüssigkeit, wie z.B. Wasser durchströmbar. Bevorzugt soll die Kühlwasseraustrittstemperatur 60°C nicht über ¬ steigen, da andernfalls allfällige Plastikanteile im Brennstoff zu schmelzen beginnen.

Der Kühlmantel umgibt hierbei bevorzugt zumindest den mit dem Verdichtungskonus ausgebildeten Förderrohrabschnitt. Bevorzugt bildet der Kühlmantel mit dem Förderrohrabschnitt eine Einheit. Die Kühlflüssigkeitstemperatur ist ein Indikator für die auf das Förderrohr und den darin angeordneten Brennstoff wirkende thermische Belastung und kann daher in einfacher Weise für Steuerungszwecke herangezogen werde. Die Erfindung ist in diesem Zusammenhang bevorzugt derart weitergebildet, dass am Kühlmantel ein Kühlflüssigkeitszulauf und ein Kühlflüssigkeitsab- lauf angeschlossen sind, wobei ein Temperaturfühler zum Messen der Austritts-Temperatur der aus dem Kühlmantel über den Kühl- flüssigkeitsablauf abgezogenen Kühlflüssigkeit vorgesehen ist, dessen Messwerte einer Steuervorrichtung zugeführt sind, die mit dem Antrieb einer Kühlflüssigkeits-Umwälzpumpe zusammenwirkt, um die Durchflussmenge in Abhängigkeit von der gemessenen Kühlflüssigkeitstemperatur im kontinuierlichen Betrieb zu steuern. Die Steuerung kann beispielsweise auch so vorgenommen werden, dass im Anfahrbetrieb und bei maximaler Umwälzpumpenleistung die Vorschubbewegung des Presskolbens in Abhängigkeit von den Temperaturmesswerten schneller oder langsamer fortgesetzt wird.

Beim An- und Abfahren des Vergasungsreaktors kann es vorkommen, dass sich noch kein Brennstoff oder kein Brennstoff mehr im Verdichtungskonus befindet, sodass das heiße Gas aus dem Reak ¬ tor in das Fördersystem eindringen und im Förderrohr oder im Schüttgutbehälter einen Rückbrand verursachen kann. Um dies zu vermeiden, sieht eine bevorzugte Weiterbildung vor, dass der erste Förderrohrabschnitt mit einem quer zur Förderrichtung verschiebbaren Absperrschieber versehen ist.

Eine weitere Sicherheitsmaßnahme ist das Vorsehen eines Inert ¬ gasanschlusses am Förderrohr. Zur Inertisierung der Vergasungs ¬ einheit wird Inertgas, wie z.B. Stickstoff zielgerichtet in die Anlage geleitet, damit sich bei einem An- oder Abfahrbetrieb bzw. einem Störfall kein explosionsartiges Gasgemisch bilden kann. Bei gravierenden Störfällen ist es grundsätzlich notwendig, zusätzlich die Brennstoffzufuhr zur Vergasungseinheit durch Schließen des Absperrschiebers zu trennen.

Um die Baulänge des Presskolbens oder des den Verschiebeantrieb des Kolbens bildenden Hydraulikzylinders zu reduzieren, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Stirnfläche des Presskolbens an einem in Förderrichtung ausfahrbaren Teil des Presskolbens ausgebildet ist. Der Presskolben kann auf diese Weise bei Bedarf verlängert werden. Das Ausfahren erfolgt zum Beispiel mit Hilfe eines im Presskolben untergebrachten Hydraulikzylinders. Im Normalbetrieb, d.h. für die kontinuierliche Förderung des Brennstoffes wird der Presskolben im nicht verlängerten Zustand betrieben. Lediglich für den Entleerungshub, bei dem der im Fördersystem befindliche Brennstoff möglichst bis hinter das Passstück ausgestoßen werden soll, wird die Baulänge des Presskolbens durch Ausfahren des ausfahrbaren ' Vorderteils verlängert, zum Beispiel um 500 - 1000mm. Der Presskolben bekommt dadurch beim Entleerungshub weiters eine bessere Führungsstabilität. Für die Einleitung des Entleerungshubes durchläuft der Presskolben zunächst seinen maximalen Arbeitshub in Förderrichtung bis der Presskolben bis unter den Schüttgutbehälter gelangt, um den Brennstoffeintrag in das Förderrohr vollständig zu versperren. Danach wird automatisch der ausfahrbare Vorder ¬ teil des Presskolbens ausgefahren, um den im Förderrohr noch befindlichen Brennstoff bis auf einen kurzen Pfropfen zu ent ¬ fernen. Nach Rücklauf des Presskolbens -kann der Absperrschieber geschlossen werden, um die Inertisierung bzw. das Abfahren der Anlage einzuleiten.

Für die kontinuierliche Förderung des Brennstoffes ist es ent ¬ scheidend, dass der Brennstoff im Schüttgutbehälter nicht agglomeriert und zur Brückenbildung neigt, wodurch das Herausfal- len des Brennstoffes aus dem Schüttgutbehälter durch Schwerkraft und damit der Austrag in das Förderrohr behindert würde. Der Austrag wird grundsätzlich dadurch begünstigt, dass, wie dies einer bevorzugten Weiterbildung entspricht, der Schüttgut- behälter einen Ablauftrichter aufweist. Der Brennstoff sollte hierbei in einer auf ca. 4 - 5 cm Stückchendurchmesser zerkleinerten Größe vorliegen, damit eine Brückenbildung im Schüttgutbehälter sowie Blockaden in der Förderung durch den Presskolben vermieden werden. Bei Anlagen größerer Leistung kann das Brenn- stoff-Häcksel-Gut entsprechend der größeren Förder-Komponenten aber auch auf max. 8 cm Stückchendurchmesser angepasst werden.

Eine Blockade im Schüttgutbehälter wird bevorzugt weiters dadurch vermieden, dass die in Förderrichtung gesehen vordere Wand des Ablauftrichters einen Winkel von 0 - 20°, bevorzugt 5 - 15° mit einer Normalen auf die Förderrohrachse einschließt. Die genannte Wand verläuft somit relativ steil nach unten, damit der Brennstoff nicht die Möglichkeit hat, sich auf Grund des von dem Presskolben in Förderrichtung ausgeübten Drucks an der Wand aufzustauen. Die genannte steile Ausführung der näher zum Vergasungsreaktor liegenden Wand des Schüttgutbehälters führt weiters dazu, dass der Schüttgutbehälter näher zum Verga ¬ sungsreaktor angeordnet werden kann, sodass der Förderweg redu ¬ ziert werden kann.

Weiters kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die in Förderrichtung gesehen hintere Wand des Ablauftrichters einen Winkel von 10 - 40°, bevorzugt 20 - 35° mit einer Normalen auf die Förderrohrachse einschließt, womit auch diese Wand relativ steil aus- gebildet ist.

Sollten im Austragsbereich des Schüttgutbehälters dennoch Blo ¬ ckaden auftreten, können diese bevorzugt dadurch behoben wer- den, das im Bereich der Austragsöffnung des Ablauftrichters eine Auflockerungseinrichtung für den Brennstoff vorgesehen ist, die bevorzugt eine Vielzahl von über den Umfang verteilten Lufteinblasöffnungen umfasst.

Wenn, wie dies einer weiteren bevorzugten Weiterbildung entspricht, die Achse des Förderrohrs nach unten geneigt verläuft, wobei der von ' der Horizontalen aus gemessene Neigungswinkel bevorzugt zwischen 5 und 30° beträgt, wird weitgehend verhin- dert, das Bettmaterial aus dem Vergasungsraum direkt in den Mündungsbereich des Konus oder weiter in das Förderrohr eindringen kann. Weiterhin wird dadurch erreicht dass der Brennstoff immer zielgerichtet in das Wirbelschichtbett des Vergasungsreaktors hineingedrückt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In dieser zeigen Fig.l eine Schnittansicht eines Vergasungsreaktors mit der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung, Fig.2 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche ein um 15° geneigtes Förderrohr aufweist und Fig.3 eine Detailansicht der Ausbildung gemäß Fig.2 im Bereich des Übergangs zwischen dem zweiten, austauschbaren Förderrohrabschnitt und dem Vergasungsreaktor .

Fig. 1 zeigt einen Vergasungsreaktor 1, welcher mit einer Vor ¬ richtung zur Förderung von Brennstoffen verbunden ist, die ei ¬ nen Schüttgutbehälter 2, ein Förderrohr 3, in das ein Austrag des Schüttgutbehälters 2 mündet und eine im Förderrohr 3 ange- ordnete mechanische Fördereinrichtung 4 aufweist. Beim Verga ¬ sungsreaktor 1 handelt es sich insbesondere um einen Reaktor, wie er in der AT 405937 B beschrieben ist. Der Vergasungsreaktor 1 umfasst eine Vergasungszone 6 für die Aufnahme eines stationären Bettes 7 und eine Verbrennungszone (in der Zeichnung nicht dargestellt) für die Aufnahme eines Wirbelbettes. Der Vergasungsreaktor 1 und die Verbrennungszone (in der Zeichnung nicht dargestellt) sind im Bodenbereich durch eine schleusenartige Einrichtung 8 miteinander verbunden, wobei die Vergasungszone eine Gasabfuhr (in der Zeichnung nicht dargestellt) und einen Düsenboden 9 zum Eindüsen von insbesondere Wasserdampf oder C0 2 aufweist.

Die mechanische Fördereinrichtung 4 umfasst einen hydraulisch antreibbaren, in einem ersten, zylindrischen Abschnitt 19 des Förderrohrs 3 verschieblich geführten Presskolben 10. Der Presskolben 10 kann zwischen der in der Zeichnung mit 10 bezeichneten, zurückgezogenen Position und der mit 10' bezeichneten, vorderen Position hin- und herbewegt werden. Weiters weist das Förderrohr 3 in seinem zweiten, axialen Abschnitt 20 einen sich in Förderrichtung des Brennstoffs kontinuierlich verringernden Innenquerschnitt zur Ausbildung eines Verdichtungskonus 11 auf. Der den Verdichtungskonus 11 aufweisende Förderrohrabschnitt 5 ist austauschbar und unter Zwischenschaltung eines Formstücks 13 an die Aufgabeöffnung 12 des Vergasungsreaktors 1 angeschlossen .

Der austauschbare Förderrohrabschnitt 5, welcher von einem Kühlmantel 15 einer Kühlvorrichtung umgeben ist, ist mit Hilfe einer Flanschverbindung an das Passstück 14 angeschlossen. Der Kühlmantel 15 weist einen Kühlflüssigkeitszulauf 16 und eine Kühlflüssigkeitsablauf 17 auf. Der Kühlflüssigkeitsablauf 17 ist mit dem Wärmetauscher 26 verbunden, in dem die nach dem Durchlaufen des Kühlmantels erwärmte Kühlflüssigkeit abgekühlt wird, worauf diese über den Kühlmittelzulauf. 16 erneut der Kühlvorrichtung zugeführt wird. Um den Austausch des Förderrohrabschnitts 5 zu ermöglichen, muss zunächst das Passstück 14 entfernt werden, wofür die Flanschverbindungen des Passstücks 14 zu beiden angrenzenden Förderrohrabschnitten gelöst werden und das Passstück 14 quer zur Förderrohrachse aus dem Rohrverlauf entfernt wird. Der dadurch entstehende Freiraum erlaubt es, im Anschluss daran den Verdichtungskonus 11 aufweisenden Förderrohrabschnitt 5 horizontal entgegen der Förderrichtung aus seiner Einbaulage zu ziehen und durch einen neuen Förderrohrabschnitt 5 auszutauschen. Der Austausch dient dazu, Rohre mit voneinander verschiedenem Verdichtungsgrad des Verdichtungskonus 11 einzusetzen .

Der erste Förderrohrabschnitt 19 ist mit einem quer zur Fördereinrichtung verschiebbaren Absperrschieber 18 versehen. Wenn sich zum Zeitpunkt des An- und Abfahrens des Vergasungsreaktors 1 noch kein Brennstoff oder kein Brennstoff mehr im Verdichtungskonus 11 befindet, kann durch die Betätigung des verschiebbaren Absperrschiebers 18 ein Rückbrand in das Förderrohr 3 oder den Schüttgutbehälter 2 vermieden werden. Das Förderrohr weist weiters einen Inertgasanschluss 28 auf, um bei Bedarf Inertgas in das Innere des Förderrohrs zu bringen.

Der Schüttgutbehälter 2 weist die Form eines Trichters auf, d.h. eine sich, zur Austragsöffnung 21 des Schüttgutbehälters 2 hin konisch verjüngende Form. Hierbei zeigt die in Förderrich ¬ tung gesehen vordere Wand 29 des Schüttgutbehälters 2 einen größeren Neigungswinkel als die in Förderrichtung gesehen hintere Wand 30, um Anstauungen des Brennstoffs an der vorderen Wand 29 des Schüttgutbehälters 2 zu vermeiden. Im Bereich der Austragsöffnung 21 des Ablauftrichters befindet sich eine nicht näher dargestellt Auflockerungseinrichtung 27, die zum Beispiel eine Mehrzahl von über den Umfang verteilten, mit Luft versorgten, Luftdüsen umfasst. Um Brennstoff in die Anlage einzuspeisen, ist das Förderband 23 mit dem Eintragsbereich 22 des Schüttgutbehälters 2 verbunden. Zusätzlich sieht die erfin- dungsgemäße Vorrichtung den Reinigungsschacht 24 vor, welcher bei Bedarf einen Zugang in den ersten Abschnitt 19 des Förderrohrs 3 ermöglicht.

Der Presskolben 10 beherbergt einen ausfahrbaren Teil 25, wel- eher beim Herunterfahren der Anlage dazu dient, den Brennstoff aus dem Förderrohr 3 herauszufordern. Dazu wird der Presskolben zunächst in die Position 10' verfahren und dann der ausfahrbare Teil 25 des Presskolbens 10 ausgefahren. Beim Anfahren der Anlage kann die Vorschubbewegung des Presskolbens 10 in Abhängigkeit vom Temperaturanstieg im Vergasungsreaktor gesteuert werden. Während der Aufheizphase des Vergasungsreaktors wird das Brennmaterial entsprechend des Anstiegs der mit Hilfe des Temperaturfühlers 31 gemessenen Kühlflüssig- keitstemperatur nachgefahren, um diese konstant zu halten. Dabei wird die Kühlflüssigkeitsaustrittstemperatur des Kühlmantels kontinuierlich überwacht. Bei einer unzulässig hohen Kühl- flüssigkeitsaustrittstemperatur in der Aufheizphase, kann der Presskolben 10 zusätzliches Material langsam nachschieben, um den Innenbereich des Verdichtungskonus vor zu hoher Wärmestrahlung aus der Vergasungszone zu schützen, die durch die Vergasung des Brennstoffs vorne an der Aufgabeöffnung 12 hervorgeru ¬ fen wird. Weiterhin wird die Umwälzmenge der Kühlflüssigkeits- pumpe 33 bei steigender Temperatur erhöht. Die Geschwindigkeit des Presskolbens 10 kann entsprechend der Temperatursteigerung im Vergasungsreaktor ebenfalls erhöht werden, sodass bei Errei ¬ chung der Endtemperatur von ca. 850°C in der Vergasungszone die erforderliche Menge Brennstoff, entsprechend der Auslegung der Anlage, zur Vergasung dem Reaktor zur Verfügung steht. Für die temperaturabhängige Steuerung ist der Temperaturfühler 31 mit einer Steuervorrichtung 32 verbunden, in dem die Steuersignale für die Kühlflüssigkeitspumpe 33 generiert werden. Für die Übertragung der Steuersignale an das Pumpenaggregat ist eine Steuerleitung 34 vorgesehen.

Fig. 2 zeigt ausschnittsweise eine abgewandelte Ausbildung der Vorrichtung gemäß Fig. 1, welche eine nach unten geneigte Achse des Förderrohrs 3 aufweist. Die geneigte Förderrohrachse schließt mit der Horizontalen einen Winkel von 15° ein.

Wie aus der Deta ' ildarstellung gemäß Fig. 3 hervorgeht ist das den Verdichtungskonus 11 aufweisende, austauschbare Rohrstück 5 des Förderrohres unter Zwischenschaltung eines Formstücks 13 an die Aufgabeöffnung 12 des Vergasungsreaktors 1 angeschlossen.